ATA(inglizcha) Murakkab Texnologiya Qo'shimcha, Ilg'or texnologiyali ulanish) - xotira qurilmalarini (qattiq disklar va optik disklar) kompyuterga ulash uchun parallel interfeys. 20-asrning 90-yillarida u IBM PC platformasida standart edi; endi uning vorisi SATA tomonidan almashtirildi. ATA ning turli versiyalari sinonimlar bilan ma'lum IDE, EIDE, UDMA, ATAPI; SATA paydo bo'lishi bilan u ham nom oldi PATA (parallel ATA).
Ushbu turdagi interfeys faqat ish stoli kompyuterlarida o'rnatiladi. U ma'lum miqdordagi qatorlarni ishlatadigan kartalarni joylashtiradi. Ikki qatorli qurilma to'rt, sakkiz va hatto o'n oltitali uyaga joylashtirilishi mumkin. Interfeysning keyingi versiyalari orqaga qarab mos keladi. Afzallik ikki tomonlama uzatishdir, buning natijasida ma'lumotlar almashinuvi bir vaqtning o'zida ikki yo'nalishda amalga oshiriladi.
Dastlab noutbuklar uchun mo'ljallangan, lekin ish stoli kompyuterlari uchun ham mashhur. Hozirgi vaqtda yaxshilanishlar ham mashhur echimlar bo'ladi. Ish stoli drayverlari quyidagi interfeyslar bilan jihozlanishi mumkin.
Kabel tanlovi bilan ATA kabellari: tepada 40 sim, pastda 80 sim
Interfeysning dastlabki nomi shunday edi Kompyuter/AT ilovasi("PC/AT Connection"), chunki u 16-bitli ISA shinasiga ulanish uchun mo'ljallangan edi AT avtobus. Yakuniy versiyada sarlavha o'zgartirildi AT ilovasi savdo belgilari bilan bog'liq muammolarni oldini olish uchun.
Alohida kabellar o'rtasidagi shovqin va ularni himoya qilish zarurati ushbu standartning o'limiga olib keldi. Signal ulagichi bilan birga rozetka o'rnatilgan. Agar siz ushbu drayverni ish stoli kompyuteringizga ulashni istasangiz, sizga maxsus adapter kerak bo'ladi. Asosan server drayverlarida ishlatiladi.
Tashqi drayvlar bir yoki bir nechta interfeyslar bilan jihozlanishi mumkin. Uning asl nomi Next Generation Form Factor edi. Qurilmalar ham bir-biridan farq qiladi ko'rinish va bir xil tizim slotlariga joylashtirilishi mumkin emas. Kartani mos kelmaydigan uyaga kiritishiga to'sqinlik qiladigan kesiklarga e'tibor bering.
Standartning asl nusxasi 1986 yilda Western Digital tomonidan ishlab chiqilgan va marketing sabablariga ko'ra chaqirilgan IDE (Integratsiyalashgan Drive Electronics, "Drayverga birlashtirilgan elektronika"). Bu muhim yangilikni ta'kidladi: haydovchi boshqaruvchisi oldingi ST-506 standartida va o'sha paytda mavjud bo'lgan SCSI va ST412 interfeyslarida bo'lgani kabi alohida kengaytirish kartasi ko'rinishida emas, balki haydovchining o'zida joylashgan. Bu drayverlarning xususiyatlarini yaxshilashga (kontrollergacha bo'lgan masofa qisqarganligi sababli), ularni boshqarishni soddalashtirishga (chunki IDE kanal boshqaruvchisi haydovchining ishlashi tafsilotlaridan mahrum bo'lganligi sababli) va ishlab chiqarish tannarxini kamaytirishga imkon berdi (drayv boshqaruvchisi). Barcha mumkin bo'lgan drayvlar uchun emas, balki faqat "uning" drayveri uchun mo'ljallangan bo'lishi mumkin). ; kanal boshqaruvchisi odatda standartga aylandi). Shuni ta'kidlash kerakki, IDE kanal boshqaruvchisi yanada to'g'ri chaqiriladi xost adapteri, chunki u drayverni to'g'ridan-to'g'ri boshqarishdan u bilan protokol orqali ma'lumot almashishga o'tdi.
Bundan tashqari, quvvat va ma'lumot kabellarining yo'qligi kabellarni ulashda qiyinchiliklarni bartaraf qiladi. Kartochkalarning nomlari yuqorida ko'rsatilgan o'lchamlarga bog'liq: birinchi ikkita raqam kenglik va qolgan uzunlikni bildiradi. Sizning uchun hujjatlarda anakart, chunki ikkala umumiy portdan foydalanish qurilmalardan birining o'chirilishiga olib kelishi mumkin. Ularning ishlashi odatda o'xshash.
Kalitlar nimani anglatadi? Kompyuterlarda ishlatiladigan asosiy qurilmalardan biri qattiq diskdir. Busiz ma'lumotlarni saqlash imkonsiz bo'lar edi, shuning uchun u kompyuter tizimining muhim qismidir. Qattiq disklar nisbatan qisqa kirish vaqtiga ega, shuning uchun bunday qattiq diskda saqlangan ma'lumotlarga kirish qiyin emas. Hozirgi kunda biz kompyutersiz ishlashni tasavvur qila olmaymiz qattiq disklar o'tkazuvchanligi oshishi bilan. Bu yanada ishonchli va foydali paketlarni talab qiladi dasturiy ta'minot, ular bilan ishlash uchun disk maydoni qanchalik ko'p bo'lsa.
ATA standarti boshqaruvchi va haydovchi o'rtasidagi interfeysni, shuningdek, u orqali uzatiladigan buyruqlarni belgilaydi.
Interfeysda kiritish-chiqarish maydonida 8 ta manzilni egallagan 8 ta registr mavjud. Ma'lumotlar avtobusining kengligi 16 bit. Tizimda mavjud bo'lgan kanallar soni 2 dan ortiq bo'lishi mumkin. Asosiysi, kanallarning manzillari boshqa kiritish-chiqarish qurilmalari manzillari bilan bir-biriga mos kelmasligi. Har bir kanal 2 ta qurilmani (master va slave) ulashi mumkin, lekin bir vaqtning o'zida faqat bitta qurilma ishlashi mumkin. CHS manzillash printsipi uning nomida. Birinchidan, bosh bloki joylashtiruvchi tomonidan kerakli yo'lda (Tsilindr) o'rnatiladi, shundan so'ng kerakli bosh (Bosh) tanlanadi, so'ngra kerakli sektordan (Sektor) ma'lumot o'qiladi.
Shuning uchun ishlash kabi kompyuterning ishlashi qattiq disk, ishning qulayligiga katta ta'sir qiladi. Qattiq disk qanday ko'rinishini tasavvur qilish qiyin. U maxsus motorlar tomonidan aylanadigan bir yoki bir nechta plitalardan iborat. Disklar magnit muhit deb ataladigan nozik bir ferromagnit materiallar qatlami bilan qoplangan. Bundan tashqari, disk maxsus buloqlar bilan bosilgan disklar yuzasi bo'ylab harakatlanadigan maxsus o'qish va yozish boshlari bilan jihozlangan.
Magnit yuzaning chizilishiga yo'l qo'ymaslik uchun har doim boshning uchi va disk o'rtasida bo'sh joy mavjud. Yoriq bo'shliq bo'shlig'i G'isht devoridagi ko'rinadigan masofa. Batafsil o'qish Ushbu geografik lug'at boshlarni bir-biridan "itarib yuboradigan" aylanadigan plitalar orqali yaratilgan. Bu suzuvchi boshlar deb ataladi. Ushbu usul hozirda qattiq disklarning ko'pchiligida keng tarqalgan va tadqiqot hali ham davom etayotgan bo'lsa-da, bugungi kunda bozorda raqobat yo'q. Tegishli o'lchamdagi disklar endi talab qilinadi to'g'ri ishlash kompyuter.
Standart EIDE (Kengaytirilgan IDE, ya'ni. "kengaytirilgan IDE"), IDE dan keyin paydo bo'lgan, sig'imi 528 MB (504 MiB) dan ortiq, 8,4 GB gacha bo'lgan drayverlardan foydalanishga imkon berdi. Ushbu qisqartmalar standartning rasmiy nomlari emas, balki savdo nomlari sifatida paydo bo'lgan bo'lsa-da, atamalar IDE Va EIDE ko'pincha atama o'rniga ishlatiladi ATA. 2003 yilda Serial ATA standarti joriy qilinganidan keyin ( "Serial ATA"), an'anaviy ATA chaqirila boshlandi Parallel ATA, 40 yadroli kabel orqali ma'lumotlarni uzatish usuliga ishora qiladi.
Afsuski, hali ham kompyuter tizimlarida qattiq disklar ko'pincha "qurtdan keyin" qayta ishlanadi. Zamonaviy kompyuterlar katta hajmdagi xotira va tezkor protsessorlar bilan jihozlangan bo'lib, qattiq disk imkoniyatlaridan uzoqlashadi. Ko'pincha shunday bo'ladiki, tizim juda qulay bo'lsa ham, o'tkazish qobiliyati past bo'lgan zaif qattiq disklar tufayli qanotlarini kengaytira olmaydi.
So'nggi bir necha o'n yilliklar davomida qattiq disklarning rivojlanishi, shubhasiz, juda katta darajaga yetdi. Kattaroq tezlik va tez disklar bozorda faqat protsessorlarning rivojlanishi bilan solishtirish mumkin, ularning har biri avvalgisidan yaxshiroq.
Dastlab, bu interfeys qattiq disklar bilan ishlatilgan, ammo keyin standart boshqa qurilmalar bilan ishlash uchun kengaytirilgan, asosan olinadigan vositalar yordamida. Bu qurilmalarga CD-ROM va DVD-ROM drayvlar, lentali disklar, ZIP va magnit-optik disklar (LS-120/240) kabi yuqori sig'imli floppilar kiradi. Bundan tashqari, FreeBSD yadro konfiguratsiya faylidan xulosa qilishimiz mumkinki, hatto FDD ham ATAPI shinasiga ulangan. Ushbu kengaytirilgan standart deyiladi Ilg'or texnologiya biriktirma paketli interfeysi(ATAPI) va shuning uchun standartning to'liq nomi o'xshaydi ATA/ATAPI.
Qattiq disk- bu barabanning xotirasi. Bu Vinchester nomli mashhur seriya edi. Ushbu qurilmaning diski juda katta hajmdagi ma'lumotlarni - besh megabaytgacha sig'ishi mumkin edi va diametri yigirma dyuymli ellikta plastinalar bilan jihozlangan.
O'sha paytda ular o'n megabaytga yaqin disklar edi. Mavjud qattiq disklar odatda uch yarim dyuymli diametrga ega. Bunday diskning sig'imi atigi o'ttiz yil ichida yuz ming marta oshdi va hatto besh yuz gigabaytga etdi. Va bu, ehtimol, bu erda tugamaydi, chunki terabayt quvvatni saqlash allaqachon boshlangan.
CD-ROM drayvlar bilan ishlash uchun original ATA kengaytmalari to'liq mos kelmadi va xususiy edi. Natijada, CD-ROMni ulash uchun ma'lum bir ishlab chiqaruvchiga xos alohida kengaytirish kartasini o'rnatish kerak edi, masalan, Panasonic uchun (CD-ROMni ulash uchun mo'ljallangan kamida 5 ta maxsus ATA opsiyasi mavjud edi). Ovoz kartalarining ba'zi versiyalari, masalan, Sound Blaster, xuddi shunday portlar bilan jihozlangan.
Qattiq disklarni qurish va ishlatish. Yoniq qattiq disklar x bir qator standart komponentlar mavjud bo'lib, ularning barchasi jihozlangan. Shuni ta'kidlash kerakki, korpus, bosh joylashtiruvchi, o'qish va yozish boshlari va magnit plitalar. Har bir disk yuzasida bitta o'qish / yozish boshi mavjud. Boshlar elastik qo'llarga joylashtiriladi va bo'sh holatda ular suzib yurganda va plastinka ustidagi masofa barqarorlashganda, ular o'q yaqinidagi plastinka bilan aloqa qiladilar. aerodinamik kuch plastinkaning tez aylanishidan kelib chiqadi.
ATA rivojlanishining yana bir muhim bosqichi dan o'tish edi PIO (Dasturlashtirilgan kirish/chiqish, Dasturiy ta'minot kiritish/chiqarish) Kimga DMA (To'g'ridan-to'g'ri xotiraga kirish, To'g'ridan-to'g'ri xotiraga kirish). PIO yordamida kompyuterning markaziy protsessor birligi (CPU) diskdan ma'lumotlarni o'qishni nazorat qildi, natijada protsessor yuki ortdi va umuman sekinroq ishladi. Shu sababli, ATA interfeysidan foydalanadigan kompyuterlar odatda SCSI va boshqa interfeyslardan foydalanadigan kompyuterlarga qaraganda disk bilan bog'liq operatsiyalarni sekinroq bajaradilar. DMA ning joriy etilishi diskdagi operatsiyalarga sarflangan protsessor vaqtini sezilarli darajada qisqartirdi. Ushbu texnologiyada haydovchining o'zi ma'lumotlar oqimini boshqaradi, protsessorning deyarli ishtirokisiz xotiraga yoki xotiradan ma'lumotlarni o'qiydi, u faqat u yoki bu amalni bajarish uchun buyruqlar beradi. Bunday holda, qattiq disk boshqaruvchiga DMA operatsiyasi uchun DMARQ so'rov signalini beradi. Agar DMA ishlashi mumkin bo'lsa, kontroller DMACK signalini chiqaradi va qattiq disk ma'lumotlarni 1-registrga (DATA) chiqarishni boshlaydi, undan kontroller protsessor ishtirokisiz xotiraga ma'lumotlarni o'qiydi. Agar rejim bir vaqtning o'zida BIOS, kontroller va operatsion tizim tomonidan qo'llab-quvvatlansa, DMA ishlashi mumkin, aks holda faqat PIO rejimi mumkin.
Havo yostig'i deb ataladigan bu masofa bir mikrometrdan oshmaydi. Muayyan hududga kirish so'rovi diskka yuborilganda, bosh joylashtiruvchi uni kerakli yozish yo'liga erishish uchun diskning radiusi bo'ylab harakatlantiradi. Ilgari bosh pozitsioner asoslangan edi step motor, lekin tobora zichroq disk qadoqlash tufayli bu yaxshilandi. Hozirgi vaqtda pozitsionerlar boshlarni chiziqli, sakrashsiz harakat qilish uchun to'g'ri elektromagnit maydon hosil qiluvchi uzluksiz dvigatelda ishlaydi.
Disk o'chirilganda va boshlar dam olayotganda, maxsus kamon ularni haydovchining markaziga tortadi va u erda "to'xtaydi". Bugungi avtoulovlarda uy-joy juda muhimdir. U diskning barcha qismlarini himoya qiladi va muhrlanadi va uni ochish odatda diskka doimiy zarar etkazadi. Bu, hatto eng kichik ifloslanish bilan ham bezovta bo'lmaydigan ushbu turdagi qurilmalarning yuqori aniqligi bilan bog'liq. Har bir chang zarrasi nafaqat diskning nozik yuzasini chizish, balki havo yostig'ining qalinligiga ta'sir qilishi yoki boshlarni siljitish uchun zarur bo'lgan elektromagnit maydonni buzishi mumkin.
Standartning keyingi rivojlanishida (ATA-3) joriy etildi qo'shimcha rejim UltraDMA 2 (UDMA 33). Ushbu rejim DMA Mode 2 ning vaqt xususiyatlariga ega, ammo ma'lumotlar DIOR/DIOW signalining ko'tarilgan va pasaygan qirralarida uzatiladi. Bu interfeys orqali ma'lumotlarni uzatish tezligini ikki baravar oshiradi. CRC pariteti tekshiruvi ham joriy etildi, bu esa axborotni uzatish ishonchliligini oshiradi.
Mexanik qismlarga qo'shimcha ravishda, drayvlar, albatta, kontroller deb ataladigan elektron komponentlar bilan jihozlangan. Ular disk ustidagi boshlarning holatini nazorat qiladi, ma'lumotlarni yozadi va o'qiydi, magnit signallarni raqamli, elektron, kompyuter uchun tushunarli qilib o'zgartiradi. Mikroprotsessor va mini operativ xotira kabi elementlar bilan jihozlangani uchun uni mini-kompyuter deb aytishingiz mumkin.
Tashuvchi qattiq ma'lumotlar Disk ferromagnit materialning yupqa, bir necha millimetrli qatlamidir. Ular yuqori darajada sayqallangan alyuminiy qotishmasidan ishlab chiqariladi, bu ularga past massa beradi, shuning uchun ularni aylantiradigan motorlar juda kuchli bo'lishi shart emas. Bundan tashqari, disklarning engil vazni tufayli disklar tezroq tezlashishi va shu bilan kirish vaqtini qisqartirishi mumkin.
ATA rivojlanish tarixida ma'lumotlarga kirishni tashkil qilish bilan bog'liq bir qator to'siqlar mavjud edi. Ushbu to'siqlarning aksariyati sababdir zamonaviy tizimlar manzillash va dasturlash texnikasi yengib o‘tildi. Bularga 504 MiB, ~8 GiB, ~32 GiB va 128 GiB maksimal disk hajmi cheklovlari kiradi. Boshqa to'siqlar mavjud edi, ular asosan qurilma drayverlari va ATA standartlariga mos kelmaydigan operatsion tizimlardagi kiritish-chiqarish tartiblari bilan bog'liq edi.
Qattiq disklarga yozib olish kassetalarga yozishga juda o'xshash asosda ishlaydi va deyarli bir xil. magnit disk. Yozuvchi bosh disk yuzasi bo'ylab harakatlanib, elektromagnit maydon hosil qiladi. Magnitlanish hodisasi tufayli plastinka yuzasi magnitlangan. O'qish elektromagnit induksiya printsipi asosida ishlaydi. O'qish boshi diskning magnitlangan maydoni bo'ylab harakatlanayotganda, magnit maydon undagi elektr tokini keltirib chiqaradi, bu esa disk boshqaruvchilari tomonidan protsessor tushuna oladigan raqamli signallar sifatida talqin etiladi.
Asl ATA spetsifikatsiyasi 28-bitli adreslash rejimi uchun taqdim etilgan. Bu har biri 512 baytdan iborat 228 (268 435 456) sektorga murojaat qilish imkonini berdi, bu esa 137 GB (128 GiB) maksimal sig‘imni beradi. Standart shaxsiy kompyuterlarda BIOS maksimal 1024 silindr, 256 bosh va 63 sektorga ruxsat beruvchi 7,88 GiB (8,46 GB) gacha bo'lgan xotirani qo'llab-quvvatladi. IDE standarti bilan birgalikda CHS (Cylinder-Head-Sector) tsilindrlari/boshlari/sektorlari soni bo'yicha ushbu cheklov 504 MiB (528 MB) manzilli bo'sh joy cheklanishiga olib keldi. Ushbu cheklovni bartaraf etish uchun LBA (Logical Block Address) manzillash sxemasi joriy etildi, bu esa 7,88 GiBgacha manzilga murojaat qilish imkonini beradi. Vaqt o'tishi bilan ushbu cheklov olib tashlandi, bu sektorga murojaat qilish uchun barcha 28 bitdan (ATA-4 da) foydalangan holda birinchi navbatda 32 GiB, keyin esa barcha 128 GiB ga murojaat qilish imkonini berdi. 28-bitli raqamni yozish uning qismlarini haydovchining tegishli registrlariga yozish orqali tashkil etiladi (4-registrda 1-8 bit, 5-da 9-16, 6-da 17-24 va 7-da 25-28). ).
Ko'pchilik foydalanuvchilar qattiq disklar haqida faqat bir narsani bilishsa-da - ularning sig'imi - bu qattiq diskning ishlashi haqida gapiradigan yagona hajm emasligini ta'kidlash kerak. Bu, albatta, katta farq qiladi. Mavjud qattiq disklar hatto bir necha yuz gigabayt o'tkazish qobiliyatiga etadi, bu ko'pchilik foydalanuvchilar uchun uzoq muddatda etarli bo'ladi. Yozuv zichligi bo'yicha ko'proq tadqiqotlar olib borilayotganligi sababli, yaqin kelajakda yanada samarali magnit vositalardan, aniqroq kallaklardan foydalanish mumkin bo'ladi. eng yaxshi usullar kodlash va shuning uchun oshirish maksimal quvvat disklar, ehtimol yaqin kelajakda. hatto bir terabayt ma'lumotga yetadi.
Ro'yxatga olish manzili uchta DA0-DA2 manzil satrlari yordamida tashkil etiladi. 0-manzilli 1-registr 16-bitli bo'lib, disk va kontroller o'rtasida ma'lumotlarni uzatish uchun ishlatiladi. Qolgan registrlar 8 bitli bo'lib, boshqaruv uchun ishlatiladi.
Eng so'nggi ATA spetsifikatsiyalari 48-bitli adreslashni talab qiladi, shuning uchun mumkin bo'lgan chegarani 128 PtB (144 petabayt) ga kengaytiradi.
Qattiq disklarda topilishi mumkin bo'lgan ikkinchi muhim parametr - bu o'rtacha kirish vaqti deb ataladigan vaqt. Bu diskka ma'lumotlarni o'qish yoki yozish uchun so'rov yuborish operatsiyaning tasdiqlanishini oladigan bo'lsak, qancha vaqt kutishingiz kerakligini ko'rsatadigan hajm. O'rtacha kirish vaqti deb ataladigan s inglizchada o'rtacha kirish vaqti deb ataladi. U kamida ikkita asosiy elementdan iborat. Birinchisi qidiruv vaqti bo'lib, chiziqli vosita bosib chiqarish boshini tegishli yo'l bo'ylab harakatlantirish uchun qancha vaqt kutish kerakligini aytadi.
Ushbu o'lchamdagi cheklovlar tizimning disk hajmi uning haqiqiy qiymatidan kamroq deb o'ylashida yoki hatto yuklashdan bosh tortishida va qattiq disklarni ishga tushirish bosqichida osilib turishida namoyon bo'lishi mumkin. Ba'zi hollarda muammoni BIOS-ni yangilash orqali hal qilish mumkin. Boshqa mumkin bo'lgan yechim - yuklashdan oldin drayverlarini xotiraga yuklaydigan Ontrack DiskManager kabi maxsus dasturlardan foydalanish. operatsion tizim. Bunday echimlarning kamchiliklari shundaki, nostandart disk bo'limi ishlatiladi, unda disk bo'limlari, masalan, oddiy DOS yuklash floppi diskidan yuklangan bo'lsa, ularga kirish imkoni bo'lmaydi. Biroq, ko'pgina zamonaviy operatsion tizimlar, hatto kompyuterning BIOS'i bu hajmni to'g'ri aniqlamasa ham, kattaroq disk o'lchamlari bilan ishlashi mumkin.
Ikkinchi element aylanish kechikishi bo'lib, kerakli ma'lumotlar sektorini topish uchun plastinaning bosh ostida qancha vaqt aylanishini ko'rsatadi. Umuman olganda, o'rtacha kirish vaqti bir necha mikrosekundni tashkil qiladi va bu ko'z ochib yumguncha bo'lib tuyulsa-da, bu barcha operatsiyalar uchun juda kechikishdir, chunki operatsion xotira har doim bir necha nanosekundlarda o'qishga tayyor. Shuning uchun kompyuteringiz ishlayotgan vaqtda diskdagi o'qishlarni minimallashtirish juda muhimdir.
Diskning yana bir parametri uning aylanish tezligidir. Diskning aylanish tezligi oldingi paragrafda tasvirlangan aylanishning kechikishiga sezilarli ta'sir qiladi, shuningdek, disk boshi tomonidan vaqt birligida ko'proq ma'lumotlarni o'qishga imkon beradi. Drayv sotib olayotganda e'tibor berishingiz kerak bo'lgan narsa ma'lumotlarni uzatish tezligi bo'lib, soniyada bir necha o'n megabaytga etadi. Bu shuni anglatadiki, bir soniya ichida tizim diskdan bir necha o'nlab megabayt ma'lumotlarga kirish huquqiga ega. Uzatish tezligining bir necha turlari mavjud.
|
Parallel ATA pinout |
|||
|
Aloqa |
Maqsad |
Aloqa |
Maqsad |
|
GPIO_DMA66_Detect |
|||
Qattiq disklarni PATA interfeysi bilan ulash uchun odatda 40 simli kabel (shuningdek, kabel deb ataladi) ishlatiladi. Har bir kabelda odatda ikkita yoki uchta ulagich mavjud bo'lib, ulardan biri anakartdagi kontroller ulagichiga ulanadi (eski kompyuterlarda bu kontroller alohida kengaytirish kartasida joylashgan edi), bir yoki ikkitasi esa drayverlarga ulanadi. Bir vaqtning o'zida P-ATA kabeli 16 bitli ma'lumotlarni uzatadi. Ba'zida uchta drayverni bitta IDE kanaliga ulash imkonini beruvchi IDE kabellari mavjud, ammo bu holda drayverlardan biri faqat o'qish rejimida ishlaydi.
Uzoq vaqt davomida ATA kabeli 40 o'tkazgichni o'z ichiga olgan, ammo joriy etilishi bilan Ultra DMA/66 (UDMA4) uning 80 simli versiyasi paydo bo'ldi. Barcha qo'shimcha o'tkazgichlar axborot o'tkazgichlari bilan almashinadigan topraklama o'tkazgichlari. Supero'tkazuvchilarning bunday almashinuvi ular orasidagi sig'imli birikmani kamaytiradi va shu bilan o'zaro shovqinni kamaytiradi. Kapasitiv ulanish yuqori uzatish tezligida muammodir, shuning uchun ushbu yangilik belgilangan spetsifikatsiyaning to'g'ri ishlashini ta'minlash uchun zarur edi. UDMA4 uzatish tezligi 66 MB/s (sekundiga megabayt). Tezroq rejimlar UDMA5 Va UDMA6 80 simli kabel ham talab qilinadi.
Supero'tkazuvchilar soni ikki baravar ko'paygan bo'lsa-da, konnektorlarning ko'rinishi kabi kontaktlarning soni bir xil bo'lib qoladi. Ichki simlar, albatta, boshqacha. 80 simli kabel uchun ulagichlar ko'p sonli tuproqli o'tkazgichlarni oz sonli tuproqli pinlarga ulashi kerak, 40 simli kabel esa har bir o'tkazgichni boshqa pinga ulaydi. 80 simli kabellar odatda turli rangdagi (ko'k, kulrang va qora) konnektorlarga ega, 40 simli kabellardan farqli o'laroq, odatda barcha ulagichlar bir xil rangda (odatda qora).
ATA standarti har doim maksimal kabel uzunligini 46 sm qilib belgilagan.Ushbu cheklov katta holatlarda qurilmalarni ulashni qiyinlashtiradi yoki bir nechta drayverlarni bitta kompyuterga ulashni qiyinlashtiradi va PATA drayverlarini tashqi drayvlar sifatida ishlatish imkoniyatini deyarli butunlay yo'q qiladi. Uzunroq kabel uzunligi keng tarqalgan bo'lsa-da, ular standart emasligini yodda tuting. Xuddi shu narsani "yumaloq" kabellar haqida ham aytish mumkin, ular ham keng qo'llaniladi. ATA standarti faqat o'ziga xos impedans va sig'im xususiyatlariga ega tekis kabellarni tavsiflaydi. Bu, albatta, boshqa kabellar ishlamaydi degani emas, lekin har qanday holatda, nostandart kabellardan foydalanishga ehtiyotkorlik bilan munosabatda bo'lish kerak.
Agar ikkita qurilma bitta pastadirga ulangan bo'lsa, ulardan biri odatda chaqiriladi yetakchi(inglizcha) usta), va boshqasi qul(inglizcha) qul). Odatda, asosiy qurilma kompyuterning BIOS yoki operatsion tizimi tomonidan sanab o'tilgan drayvlar ro'yxatida tobe qurilmadan oldin keladi. Eski BIOS-larda (486 va undan oldingi) drayvlar ko'pincha harflar bilan noto'g'ri belgilangan: master uchun "C" va tobe uchun "D".
Agar halqada faqat bitta haydovchi bo'lsa, u ko'p hollarda master sifatida sozlanishi kerak. Ba'zi drayvlar (ayniqsa Western Digital tomonidan ishlab chiqarilganlar) maxsus sozlamalarga ega yagona(ya'ni, "har bir kabel uchun bitta haydovchi"). Biroq, aksariyat hollarda, kabeldagi yagona haydovchi ham qul sifatida ishlashi mumkin (bu ko'pincha CD-ROMni alohida kanalga ulashda sodir bo'ladi).
Sozlama chaqirildi kabelni tanlang(ya'ni, "Kabelni tanlash", kabeldan namuna olish), ATA-1 spetsifikatsiyasida ixtiyoriy sifatida tavsiflangan va ATA-5 dan beri keng tarqaldi, chunki u har qanday qayta ulanish uchun haydovchi o'tish moslamalarini qayta o'rnatish zaruratini yo'q qiladi. Drayv o'rnatilgan bo'lsa kabelni tanlang, u pastadirdagi joylashuviga qarab avtomatik ravishda master yoki tobe sifatida o'rnatiladi. Ushbu joyni aniqlash uchun pastadir bo'lishi kerak kabel namunalari bilan. Bunday kabelda pin 28 (CSEL) ulagichlardan biriga ulanmagan (kulrang, odatda o'rta). Tekshirish moslamasi bu pinni asoslaydi. Drayv kontaktning erga ulanganligini ko'rsa (ya'ni mantiq 0), u master sifatida o'rnatiladi, aks holda (yuqori empedans holati) u qul sifatida o'rnatiladi.
40 simli kabellar davrida, haydovchiga ulangan ikkita ulagich orasidagi 28 o'tkazgichni oddiygina kesib, kabel tanlashni o'rnatish odatiy hol edi. Bunday holda, to'g'ridan-to'g'ri haydovchi kabelning oxirida, asosiy haydovchi esa o'rtada edi. Ushbu joylashtirish hatto spetsifikatsiyaning keyingi versiyalarida standartlashtirilgan. Afsuski, kabelga faqat bitta qurilma o'rnatilganda, bu joylashtirish oxirida kabelning keraksiz qismiga olib keladi, bu esa istalmagan - qulaylik va jismoniy sabablarga ko'ra: bu qism signalning aks etishiga olib keladi, ayniqsa yuqori chastotalar.
UDMA4 uchun joriy qilingan 80 simli kabellar bu kamchiliklarga ega emas. Endi asosiy qurilma har doim tsiklning oxirida bo'ladi, shuning uchun faqat bitta qurilma ulangan bo'lsa, siz bu keraksiz kabel bo'lagi bilan yakunlanmaysiz. Ularning kabeli tanlovi "zavod" - ulagichning o'zida ushbu kontaktni yo'q qilish orqali amalga oshiriladi. 80 simli halqalar baribir o'z ulagichlarini talab qilganligi sababli, buni keng qo'llash katta muammo emas edi. Standart shuningdek, ishlab chiqaruvchi va montajchi tomonidan ularni aniqlashni osonlashtirish uchun turli xil rangdagi ulagichlardan foydalanishni talab qiladi. Moviy ulagich boshqaruvchiga ulanish uchun, qora ulagich asosiy qurilma uchun, kulrang ulagich esa qul uchun.
"Master" va "qul" atamalari sanoat elektronikasidan olingan (bu printsip tugunlar va qurilmalarning o'zaro ta'sirida keng qo'llaniladi), ammo bu holda ular noto'g'ri va shuning uchun ATA ning joriy versiyasida ishlatilmaydi. standart. Tegishli ravishda asosiy va yordamchi disklarni chaqirish to'g'riroq qurilma 0 (qurilma 0) Va qurilma 1 (qurilma 1). Asosiy disk disklarning kanalga kirishini nazorat qiladi degan keng tarqalgan afsona mavjud. Aslida, boshqaruvchi (u o'z navbatida operatsion tizim drayverini boshqaradi) diskka kirishni va buyruqlarni bajarish tartibini nazorat qiladi. Ya'ni, aslida, ikkala qurilma ham boshqaruvchiga nisbatan quldir.
Hozirgi vaqtda qattiq diskni kompyuterga ulashning ikkita eng keng tarqalgan standarti mavjud. Birinchisi, uy va ofis kompyuterlari orasida eng keng tarqalgan IDE (Integrated Device Electronics - o'rnatilgan kontrollerga ega qurilma), shuningdek, ATA (AT Attachment - AT ga ulangan) deb ataladi. Ikkinchisini ko'pincha serverlar va yuqori samarali ish stantsiyalarida topish mumkin - SCSI (Kichik kompyuter tizimining interfeysi, "skazi" deb talaffuz qilinadi). Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu interfeys disk qurilmalari uchun ixtisoslashtirilmagan. Qattiq disklar va CD-ROM drayverlarga qo'shimcha ravishda, ushbu standartga muvofiq ishlaydigan juda ko'p sonli qurilmalar mavjud.
IDE interfeysi standarti bir qancha sabablarga ko'ra ishlab chiqilgan. Eng muhimlari:
Qattiq diskni kompyuter avtobusiga ulashning osonroq yo'li. IDE qattiq diskini yuqori unumdor kompyuter tizimi avtobusiga va sekin LPT portiga teng qulaylik bilan ulash mumkin. Albatta, ikkinchi holatda ma'lumotlar almashinuvi ancha past bo'ladi, ammo bunday imkoniyat mavjud.
Ishlashning ortishi. Disk boshqaruvchisi to'g'ridan-to'g'ri qurilmada joylashgan bo'lib, u uzun interfeys simlarini chetlab o'tishga imkon beradi.
IDE qurilmasini kompyuteringizga ulashning bir necha yo'li mavjud. Eng keng tarqalgani - 40 simli kabel (AT-BUS interfeysi turi) yordamida ulanish. Interfeys 16 bitli. Ikkinchi tur - PC Card ATA - PC Card (PCMCIA) yordamida, u ham 16 bitli interfeysga ega. Ushbu tur asosan noutbuklarda qo'llaniladi. XT IDE va MCA IDE ham mavjud, ammo biz ularni bu erda ko'rib chiqmaymiz, chunki XT allaqachon eskirgan va juda kamdan-kam uchraydi va MCA faqat mamlakatimizda deyarli uchramaydigan PS/2 mashinalari uchun ishlatiladi.
Ulanishdan tashqari, ATA interfeysi turlari ham ma'lumotlarni uzatish tezligida farqlanadi. Asosiysi CAM ATA (Common Access Method) - ANSI tomonidan belgilangan standart. Signal va buyruq darajalarida IDE qurilmasi mosligini ta'minlaydi. Shuningdek, bitta kabelda ikkita qurilmani ulash imkonini beradi. Kabel uzunligi 46 sm dan oshmaydi.
ATA-2 - ATA spetsifikatsiyasining kengaytmasi. U ikkita kanalga ega, bu sizga 4 tagacha qurilmani ulash imkonini beradi, 8 Gb gacha bo'lgan disklarni qo'llab-quvvatlaydi. PIO Mode 3, DMA Mode 1, Bloklash rejimi ish rejimlarini qo'llab-quvvatlaydi. Quyida ushbu shartlar haqida gaplashamiz.
Keyingi kengaytma - Fast ATA-2. U faqat 13,3 MB/sek gacha ma’lumotlarni uzatish tezligiga erishish imkonini beruvchi DMA Mode 2-ni qo‘llab-quvvatlashda va PIO Mode 4 ning mavjudligida farqlanadi. Bu tur ko‘pincha 486-x va Pentium protsessorlariga asoslangan kompyuter modellarida uchraydi. .
ATA-3. Ushbu kengaytma ko'proq ishonchlilikni oshirishga qaratilgan. Takomillashtirilgan quvvatni boshqarish va SMART (Self Monitoring Analysis and Report Technology) texnologiyasini o‘z ichiga oladi.
Ultra DMA/33 - avtobusda ma'lumot almashish tezligi 33 MB/sek. Bundan tashqari, uzatilgan ma'lumotlarni nazorat qilish qo'shildi. Nisbatan yaqinda UDMA/66 standarti paydo bo'ldi, uning tezligi 66 MB/sek gacha oshirildi va UDMA/100 yaqinda e'lon qilindi.
Shuni ta'kidlash kerakki, ko'rsatilgan raqamlar faqat maksimal mumkin bo'lgan qiymatlardir. Aslida, ma'lumotlarni uzatish tezligi sezilarli darajada past bo'lishi mumkin. Bu disklarning aylanish tezligiga, elektronikaning tezligiga, xotira va protsessorning ishlashiga bog'liq.
Yuqoridagi turlarga qo'shimcha ravishda ATAPI (ATA Package Interface) kengaytmasi ham mavjud. Ushbu kengaytma CD-ROM drayverlarini, CDRW drayverlarini, lenta drayvlarini, ZIP disklarini va boshqa qurilmalarni ATA interfeysiga ulash uchun mo'ljallangan.
Yuqoridagi barcha standartlar bir-biriga elektr mos keladi.
Endi qattiq diskning ishlash rejimlarini tavsiflash uchun ishlatiladigan atamalar haqida bir oz gapiraylik. PIO (Programmed Input/Output - dasturni kiritish/chiqish) - bu rejimda ishlaganda qattiq disk buferi bilan axborot almashish jarayoni tizimning markaziy protsessori tomonidan amalga oshiriladi. Bu, shunga ko'ra, protsessor vaqtining bir qismini oladi. Ma'lumotlarni uzatish tezligida farq qiluvchi oltita PIO ish rejimi mavjud. PIO rejimi 0 bilan tezlik atigi 3,3 MB/sek. Va PIO Mode 5 holatida u allaqachon 20 MB / sek. 0 dan 2 gacha rejimlar oddiy ATA, 3 va 4 ATA-2 va 5 ATA-3 ga tegishli.
DMA (Direct Memory Access - to'g'ridan-to'g'ri xotiraga kirish). Ushbu rejimda ishlaganda, qattiq disk buferi va kompyuter xotirasi o'rtasida ma'lumotlar almashinuvi to'g'ridan-to'g'ri qattiq disk boshqaruvchisi tomonidan amalga oshiriladi. Avtobus bilan ishlashning bir seansida uzatiladigan so'zlar soniga qarab DMA rejimlari bitta so'zli va ko'p so'zliga bo'linadi. Bir so'z rejimida, maksimal tezlik almashish 8,3 MB/sek gacha. Ko'p so'zli rejimdan foydalanganda - 20 MB / sek gacha. Kirishlar CPU xotiraga kirishlari orasidagi pauzalarda amalga oshiriladi. Ushbu rejim protsessor vaqtini tejaydi, lekin almashinuv tezligini biroz pasaytiradi.
MS-DOS kabi bir vazifali operatsion tizimdan foydalanganda PIO rejimi ko'proq, ko'p vazifali tizimlardan foydalanganda esa DMA rejimidan foydalangan ma'qul. Ammo bu holda, ushbu rejimni qo'llab-quvvatlash haydovchilar va maxsus kontrollerlar darajasida amalga oshirilishi kerak.
LBA (Logical Block Addressing) - mantiqiy bloklarga murojaat qilish. ATA standarti klassik sxema bo'yicha sektorga murojaat qiladi - silindr, bosh va sektor raqami. Biroq, tarixiy sabablarga ko'ra, kompyuterning BIOS va DOS operatsion tizimi sektorlar (63) va silindrlar (1024) sonini chekladi. Natijada, qattiq disk hajmi 540 MB bo'lgan cheklov paydo bo'ldi. LBA rejimida manzil chiziqli mutlaq sektor raqami sifatida uzatiladi. Bunday holda, Vinchesterning o'zi uni kerakli silindrlar, boshlar va sektorlar soniga aylantiradi. Bu bizga qattiq disk maydonidagi cheklovlarni chetlab o'tishga imkon berdi, ammo DOS uchun u hali ham 8 GB. Qurilma faqat ushbu rejim drayver (BIOS) va qurilmaning o'zi tomonidan qo'llab-quvvatlansagina ishlashi mumkin.
Katta rejim ham mavjud - bu rejim Award BIOS tomonidan LBA rejimini qo'llab-quvvatlamaydigan 1 Gb gacha bo'lgan qattiq disklar bilan ishlash uchun ishlatiladi. Ushbu rejimni 1 GB dan katta disklar bilan ishlatish tavsiya etilmaydi.
Bloklash rejimi - blok almashinuvi rejimi. Oddiy rejimdan foydalanganda, qattiq disk sektorni o'qish buyrug'ini olgan holda, uni o'z buferiga joylashtiradi, u erdan xotiraga o'tadi va keyingisini o'qish uchun buyruqni kutadi. Blok almashinuvi holatida, qattiq disk birinchi navbatda sektor tomonidan o'qishlar sonini oladi, so'ngra ularni buferga o'qiydi va u erdan xotiraga ko'chiriladi. Turli xil qattiq disk modellari turli xil bufer o'lchamlariga ega va shunga mos ravishda bir vaqtning o'zida turli xil sektorlarni o'qiy oladi. Ushbu rejimda ishlashdan maksimal foyda faqat asosiy ish o'qiladigan sektorlar sonidan kam bo'lmagan ma'lumotlar hajmini o'z ichiga olgan taqdirdagina mumkin. Agar ma'lumotlar bo'laklari minimal bo'lsa (masalan, bir nechta sektor bo'lmasa), ushbu rejimdan foydalanish bekor qilinadi.
Va nihoyat, IDE qurilmalari qanday ulanganligi haqida bir necha so'z. Bitta IDE kabeliga maksimal ikkita qurilma ulanishi mumkin. Qurilmalardan biri Master rejimiga, ikkinchisi esa Slave rejimiga o'rnatilishi kerak. Rejimlar qurilmalarning o'zida jumperlarni o'rnatish orqali o'rnatiladi. Barcha zamonaviy IDE qurilmalari, qoida tariqasida, jumperni sozlash stoliga ega. Agar sizda ikkita qattiq disk bo'lsa, u holda tizim faqat Master qurilmadan yuklanadi. Odatda, asosiy qurilma bo'lmasa, qurilmaning qul rejimida ishlashiga yo'l qo'yilmaydi. Biroq, zamonaviy drayvlar va BIOS bunday ishlashga imkon beradi.
Boshqa rejim mavjud - Kabelni tanlash. Bunday holda, asosiy va yordamchi qurilmalar ulangan konnektorlarning tartibiga qarab avtomatik ravishda aniqlanadi. Ushbu rejimdan foydalanish uchun maxsus kabel talab qilinadi va ikkala qurilma ham CSda o'rnatilishi kerak.
Umid qilamanki, siz ushbu maqolani foydali deb topdingiz. Keyingi maqolada biz SCSI standarti va uning modifikatsiyalarini batafsil ko'rib chiqamiz.
Kompyuter uskunasi
SCSI, IEEE 1394, USB haqida nima deyish mumkin? Interfeyslar tezligi, narxi, kabel uzunligi, moslashuvchanligi va boshqa ko'plab omillar bilan farqlanadi. Bundan kelib chiqadiki, tavsif berish o'rinli bo'ladi qattiq interfeyslar disklar.
